Die vorliegenden Erfindung betrifft eine Vorrichtung und ein Verfahren zur Reinigung von Wasser, insbesondere zur kontinuierlichen Reinigung von Wasser in der Papierindustrie.
Solche Verfahren zur Reinigung insbesondere von Industrieabwässern sind im Stand der Technik bekannt.
Die Reinigung von Wässern insbesondere in der Industrie ist einerseits notwendig, damit solche Wässer in die öffentliche Kanalisation eingeleitet werden können und hierbei unterhalb der gesetzlich vorgegebenen Werte bezüglich der Inhaltsstoffe liegen. Ferner möchte man auch eine möglichst hohe Rückführungsquote der eingesetzten Wässer, insbesondere von Prozesswasser, in den Produktionsprozess haben. Hierzu werden Reinigungsstufen verwendet, mit welchen die Wasserqualität so verbessert wird, dass eine Rückführung in den Produktionsprozess möglich ist und der Verbrauch an Wasser in bezug auf die hergestellte Warenmenge reduzierte werden kann.
Gemäß dem Stand der Technik kann die gewünschte Reinigungswirkung durch beispielsweise mechanische, chemische oder physikalische, biologische oder Methoden weitergehender Behandlung, wie beispielsweise Mikrosiebe oder Sandfilter, erfolgen.
Es werden ferner beispielsweise drei Reinigungsstufen miteinander kombiniert, wobei in der ersten Stufe vornehmlich ungelöste Stoffe entfernt werden. Hierzu verwendet man mechanische, gelegentlich durch chemische Hilfsmittel unterstützte Methoden.
Als zweite Stufe werden häufig biologische Behandlungen eingesetzt, mit welchen organisch gelöste Stoffe weitgehend entfernt werden können. An diese zweite Stufe kann sich eine dritte Stufe anschließen, bei welcher man durch Fällung anorganisch gelöste Stoffe, zum Beispiel eutrophierten Phosphate, abscheidet. Werden besonders hohe Anforderungen an die zu erzielende Sauberkeit des Wassers gestellt, werden weitergehende Reinigungsstufen verwendet, die aus den vorgenannten Methoden ausgewählt werden können.
Gemäß einer weiteren im Stand der Technik bekannten Methode zur Aufbereitung von Wasser erfolgt die Reinigung in zwei Stufen, wobei in einem ersten Verfahrensschritt das Wasser anaerob und in einem darauf folgenden Schritt aerob gereinigt wird. Bei der anaeroben Reinigung werden insbesondere im Wasser die organischen Stoffe unter dem Einsatz von anaeroben Mikroorganismen unter Bildung von Biomasse, wie beispielsweise Methangas, abgebaut. Die Reduzierung der organischen Fracht kann In einem solchen Verfahrensschrftt bis zu 80 % des CSB-Wertes (chemischer Sauerstoffbedarf) betragen.
In der zweiten Stufe eines solchen Aufbereitungsverfahrens wird vorzugsweise eine aerobe Klärung vorgenommen, bei der dem Wasser (aus der anaeroben Stufe) Luftsauerstoff zugeführt wird. Solche Verfahren können beispielsweise Kontaktschiammverfahren bzw. Belebtschiammverfahren sein, bei welchen mit Mlrkoorganismen das Wasser gereinigt wird. Die Reinigung in solchen aeroben Stufen kann bis zu 60 % des CSB-Wertes betragen.
Neben der Reduzierung der CSB bzw. BSB-Fracht (biologischer Sauerstoffbedarf) kann es unter Umständen ferner notwendig sein, dass die zu reinigenden Wässer, Insbesondere wenn es sich um Produktionswässer bei der Papierherstellung handelt, hohe Salzgehalte, Insbesondere hohe Härtegrade aufweisen. Hierdurch kann es insbesondere bei kritischen Produktlonsprozessen zu einer Verkalkung der Produktionsaniage bzw. zu einer Beeinträchtigung der Produktionsanlage bis hin zum Ausfall der Produktion kommen.
Aus diesem Grund kann es u.a. auch notwendig sein, die Menge an zurückgeführtem Wasser In den Produktionskreislauf zu reduzieren bzw. ganz zu unterbinden, um Produktionsausfälle bzw. Produktionsstörungen zu verhindern. Ferner können bei hohem Härtegrad, insbesondere bei variierenden pH-Werten des Produktionswassers In Kombination mit Rohrieitungsführungen und der Prozessgestaltung (Belüftung durch Freifall), Entgasungen des Wassers stattfinden, welche wiederum zu teilweise erheblichen Störungen des Herstellungsprozesses führen können und In der Qualität des Produktes negativ zu Buche schlagen.
Im Stand der Technik sind ferner auch Verfahren und Vorrichtungen zur Reinigung von Abwässern bekannt. So ist aus der
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung und ein Verfahren für die Aufbereitung von Wasser zur verfügung zu stellen, welche einerseits die Im Stand der Technik bekannten Nachteile wenigstens teilweise reduziert, kostengünstig bereitzustellen und Insbesondere auch In vorhandene Anlagen einfach zu Integrieren ist.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß mit einer Vorrichtung zum Reinigen von Wasser, Insbesondere zum kontinulerlichen Reinigen von Wasser In der Paplerindustrie, gemäß Anspruch 1 gelöst. Ferner wird die Aufgabe auch durch ein Verfahrens zur Reinigung von Wasser gemäß Anspruch 4 gelöst.
Bevorzugte Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Vorrichtung bzw. des erfindungsgemäßen Verfahrens sind Gegenstand der Unteransprüche.
Erfindungsgemäß weist die Vorrichtung zur Reinigung von Wasser, Insbesondere zur kontinuierilchen Reinigung von Wasser In der Papierindustrie, wenigstens einen Zulauf für das zu reinigende Wasser und wenigstens einen Ablauf für das gereinigte Wasser auf. Die Vorrichtung umfasst ferner wenigstens eine Verdichtungseinrichtung für wenigstens einen Teilstrom des zugeführte Wassers und ferner eine Injektionseinrichtung zur injektion wenigstens eines Gases In das Wasser. In einer Expansionseinrichtung wird wenigstens der Teilstrom, vorzugsweise der Gesamtstrom des In die Vorrichtung geführten Wassers, entspannt, wobei die hierbei entstehenden unterschiedlichen Phasen des Wassers in einer Vorrichtung derart voneinander getrennt werden, dass gereinigtes Wasser der Anlage entnommen werden kann. Die Expansionseinrichtung kann gemäß der vorliegenden Erfindung als getrennte vorrichtung oder aber auch als integrierte Vorrichtung insbesondere innerhalb einer der Verdichtung nachgeschalteten Vorrichtung wie zum Beispiel eines Belebtschlammbeckens ausgeführt sein Die erfindungsgemäße Vorrichtung weist ferner wenigstens ein Kontrollsystem auf, welches wenigstens einen Prozessparameter des Wassers bzw. der Vorrichtung erfasst und wenigstens die Zugabe wenigstens eines Additivs In Abhängigkeit des erfassten Prozessparameters kontrolliert
Ais zu reinigendes Wasser wird gemäß der vorliegenden Erfindung eine Flüssigkeit verstanden, die neben gelösten Anteilen verschiedener Prozesskomponenten auch unterschiedllche Feststoffanteile aufweisen kann. Die gelösten Substanzen können für sich unter Raumbedingungen sowohl Festsubstanzen, flüssigkeiten und/oder Gase sein, wobei das verhältnis der unterschiedlichen Stoffe In dem Wasser teilweise sogar erheblich, vorzugsweise in Abhängigkeit der vorgelagerten Prozessstufe, variieren kann.
Solch ein Wasser wird u.a. auch ais Abwasser oder Prozesswasser bezeichnet, wobei sich diese Bezeichnungen Im Wesentlichen auf die nachfolgende Verwertung des entsprechenden gereinigten Wassers bezieht. So werden Abwässer üblicherweise nach der Reinigung in einer Kanalisation abgeführt und Produktionswasser dem Henstallungsprozess zurückgeführt.
Als gereinigtes Wasser wird gemäß der vorliegenden Erfindung eine Flüssigkeit verstanden, bei welcher mittels einem Verfahren bzw. mit einer Vorrichtung eine vorgegebene Menge an Feststoffen, gelösten bzw. organischen und/oder anorganischen Substanzen entfernt wurde. Die so aufbereitete Flüssigkeit kann in einem nachfolgenden Prozess als geeignetes Medium wieder zugeführt werden oder aber auch bei Abwässern z.B. in die Kanalisation geleitet werden.
Innerhalb einer Verdichtungseinrichtung wird ein gereinijter Tellstrom des in die Vorrichtung eingebrachten Wassers beispielsweise mittels einer Pumpe und oder eines Ventils verdichtet, wodurch Insbesondere der Druck innerhalb dieses Bereich deutlich erhöht wird. So liegt der Druck beispielsweise zwischen 0,5 und 10 bar, vorzugsweise zwischen 3 und 7 bar und besonders bevorzugt zwischen 5 und 6 bar. Diesem verdichteten Wasser wird gemäß der vorliegenden Erfindung vorzugsweise mittels einer Injektionseinrichtung eine vorgegebene Menge an Gas zugeführt und hierin wenigstens teilweise gelöst.
Das Gas ist gemäß einer bevorzugten Ausführungsform komprimierte Luft, zu verwenden, die Insbesondere in ihrer Zusammensetzung bezüglich der Einzelkomponenten variieren können.
Die Injektionselnrichtung ist gemäß der vorliegenden Erfindung eine Düse oder eine entsprechend gestaltete Auslassöffnung, die eine möglichst homogene Verteilung des Gases In dem Wasserstrom gewährieistet. Solche Injektionseinrichtungen sind vom Stand der Technik bekannt, so dass an dieser Stelle nicht näher darauf eingegangen werden muss.
Das verdichtete und mit Gas versetzte Wasser wird einer Expansionseinrichtung zugeführt, in welcher im wesentlichen der Druck des Gas- / Flüssigkeitsgemisches abgebaut wird, wobei dies dann Passiert, wenn der komprimierte und mit Gas versetzte Teilstrom mit dem weiteren Wasser bereits zusammengeführt wurde.
Dies stellt eine bevorzugte Ausführungsform der Wasserführung innerhalb der Vorrichtung dar, wobei darauf hingewiesen wird, dass es selbstverständlich auch im Sinn der vorliegenden Erfindung liegt, nur einen Teilstrom des zu reinigenden Wassers mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung zu behandeln.
Die Expansion erfolgt gemäß einer besonders bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wenigstens in einem Ruhebereich der Vorrichtung, wobei sich an diesen Ruhebereich die Vorrichtung zum Trennen der unterschiedlichen Phasen des Wassers anschießt Solch eine Vorrichtung kann beispielsweise ein Flotations- und/oder Sedimentationsbecken sein, wobei im oberen Bereich das Flotat sich abscheidet, welches durch die Expansion des mit Gas versetzten Wassers erzeugt wird. An diesen Luftbläschen werden, wie im Stand der Technik bekannt ist, Stoffe gebunden und ausgetragen, die in Abhängigkeit ihrer Größe und dem spezifische Gewicht durch die Blase an die Oberfläche der Flüssigkeit getragen werden oder, wenn sie im Verhältnis zum Auftrieb mit der verbundenen Gasblase bzw. Gasblasen zu schwer sind, auf den Boden des Sedimentationsbereiches absinken. Aus diesem Grund spricht die vorliegende Erfindung von unterschiedlichen Phasen, die sich beispielsweise aus einer Mischung von Gasblasen mit Feststoffen und einem flüssigen Anteil zusammensetzen und in Abhängigkeit des spezifischen Gewichtes an die Oberfläche der Flüssigkeitssäule bzw. auf den Boden der Flüssigkeitssäule bewegt werden. Das von diesen Stoffen gereinigte Wasser wird aus dem Mittelbereich des Flotations-/Sodimentationsbehäiters abgeführt und einer nachfolgenden Reinigungsstufe oder Verwertung zugeführt
Die erfindungsgemäße Vorrichtung weist femer für eine solche Reinigungsvorrichtung ein Kontrollsystem auf, welches wenigstens einen, vorzugsweise eine Vielzahl von Prozessparametem des Wassers erfasst, und wenigstens die Zugabe eines Additivs in Abhängigkeit dieser Prozessparameter kontrolliert.
Als Kontrollsystem werden hierbei Systeme verstanden, die neben einer Rechnereinheit, mehreren Sensoren zur Bestimmung vorgegebener Prozessparameter aufweisen und u.a. die hiermit gewonnenen Informationen zur Kontrollierung, vorzugsweise zum Steuern und/oder Regeln des Prozesses verwenden. So kann mit Hilfe dieser Prozessparameter beispielsweise die Zugabe wenigstens eines Additivs in den zu reinigenden Wasserstrom kontrolliert, das heißt geregelt bzw. gesteuert werden, wobei die Vorrichtung wenigstens eine Dosierstelle aufweist, die die Zugabe eines ersten Additivs vor der Entspannung des Wasserstroms ermöglicht.
Als Additiv werden gemäß der vorliegenden Erfindung Hitfsstoffe verstanden, welche vorzugsweise aus einer Gruppe ausgewählt werden, welche beispielsweise kationische und anionische Flockungsmittel, wie beispielsweise Polyacrylamid, Polyethylenimin, Bentonit, Wasserglas, Polyamidamin, Poly-aluminiumchlorid, Alaun, Stärke, modifizierte Stärke, Carboxymethylcellulose, mineralische Stoffe, Glyocsal, Kombinationen hiervon und dergleichen, Säuren und/oder Basen, wie beispielsweise Natronlauge, Natriumaluminat, Aluminiumhydroxid, Schwefelsäure, Kalilauge, organische Säuren und organische Basen, Reduktionsmittel, Oxidationsmittel, Kombinationen hieraus und dergleichen, aufweist. Ferner können als solche Additive Wässer d.h. weitgehend wässrige Flüssigkeiten verwendet werden, weiche beispielsweise in anderen Prozessen, insbesondere bei der Abwasseraufbereitung und/oder Reinigung entstehen und vorzugsweise alkalisch konditioniert sind.
Als Prozessparametem werden gemäß der vorliegenden Erfindung Parameter verstanden, die aus einer Gruppe ausgewählt werden, weiche beispielsweise die Geschwindigkeit, die Menge, den Druck, die Temperatur, den pH-Wert, den Anteil an Kationen, den Anteil an Anionen, den Anteil an organischen Substanzen, den Anteil an Feststoffen, die Viskosität, die Oberflächenspannung, den Ladungszustand, den Salzgehalt, die Härte, Reaktionszeit, Einwirkzeit, Ladungsdichte. Kombinationen hieraus und dergleichen aufweist.
In einer weiteren Ausführungsform ist der Vorrichtung wenigstens eine weitere Reinigungsvorrichtung vorgeschaltet. Dies kann, wie im Stand der Technik bekannt, beispielsweise eine mechanische, eine chemische und/oder physikalische, eine biologische Stufe oder eine Kombination hieraus und dergleichen sein.
Gemäß einer weiteren besonders bevorzugten Ausführungsform weist der Zulauf der Vorrichtung eine Vielzahl von Zuführungsleitungen, das heißt eine Vielzahl von Wasserströmen, auf, wobei wenigstens ein Teil des darin geförderte Wasser verdichtet und mit einer vorgegebenen Menge an Gas versetzt wird. Vorzugsweise werden entsprechend der vorstehenden Ausführung die Wasserströme nachfolgend zusammengeführt und anschließend einer Expansion und Trennung zugeführt.
Es liegt ferner auch im Sinn der vorliegenden Erfindung, dass die Verdichtung bzw. Druckerhöhung des Wasserstroms durch die Zugabe des komprimierten Gases erfolgt.
Es sei ferner darauf hingewiesen, dass die vorstehend beschriebene Vorrichtung auch in ihrer Funktion zu verstehen ist bzw. die nachfolgend beschriebenen Verfahrensschritte auch die hiermit verwendeten Aggregate bzw. Vorrichtungen erfassen, um die entsprechenden Verfahrensschritte durchführen zu können. Auch umfassen die Verfahren die hierfür notwendigen Vorrichtungen, die entsprechend Bestandteil der erfindungsgemäßen Vorrichtung sind.
Die Aufgabe wird auch durch das erfindungsgemäße Verfahren zur Reinigung von Wasser gelöst, wobei das Verfahren insbesondere auch zur kontinuierlichen Reinigung von Wasser in der Papierindustrie verwendet wird und wenigstens das Verdichten wenigstens eines Teilstromes des zulaufenden Wassers aufweist, in welchem wenigstens eine vorgegebene Menge eines Gases, insbesondere komprimierte Luft, gelöst wird.
Dieser verdichtete Wasserstrom, in welchem eine vorgegebene Menge an Gas gelöst ist, wird nachfolgend entspannt, wobei hierdurch feine Blasen entstehen, an weichen insbesondere Feststoffe des Wasserstromes gebunden werden.
Wie bereits zur Vorrichtung ausgeführt, können nun die unterschiedlichen Phasen voneinander getrennt werden, wobei das erfindungsgemäße Verfahren dadurch gekennzeichnet ist, dass dem gereinigten Wasserstrom nach dem Verdichten in Abhängigkeit von vorgegebenen Prozessparametem wenigstens ein erstes Additiv zudosiert wird.
Nachfolgend wird an einem vorgegebenen Ort, insbesondere in einem Ruhebereich, der Wasserstrom entspannt.
Das Verfahren ist gemäß einer weiteren, bevorzugten Ausführungsform dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens ein Teil des Wasserstromes, weicher dem Verfahren zugeführt wird, in wenigstens einer weiteren Reinigungsstufe vorbehandelt wurde. Solche Reinigungsstufen können, wie im Stand der Technik bekannt, mechanische, physikalische, anaerobe, aerobe Reinigungsstufen und Kombinationen hiervon und dergleichen sein.
Es liegt ferner auch im Sinn der vorliegenden Erfindung, dass die Verdichtung und das Lösen eines Gases in einem gereinigten Wasserstrom erfolgen, dessen Prozessparameter sich deutlich von den Prozessparametem des zu reinigenden Wassers unterscheiden.
Gemäß einer weiteren besonders bevorzugten Ausführungsform wird dem zu reinigenden Wasser, vorzugsweise dem Hauptwasserstrom, vor der Verdichtung bzw. vor dem Lösen eines Gases in dem Wasser wenigstens ein zweites Additiv zudosiert, das vorzugsweise in Abhängigkeit von vorgegebenen Prozessparametem dosiert wird.
Es sei ferner darauf hingewiesen, dass es selbstverständlich auch eine Vielzahl von Additiven zusammen oder an unterschiedllchen Dosierstellen dem Wasserstrom zugegeben werden können, um insbesondere die notwendige Reaktionszeit der einzelnen. Hilfsmittel und auch Wechselwirkungen der Additive zu berücksichtigen.
Gemäß einer weiteren besonders bevorzugten Ausführungsform wird das erfindungsgemäße Verfahren nur für einen Teilstrom des Wassers aus einer vorgeschalteten Reinigungsstufe eingesetzt, wobei es selbstverständlich auch im Sinn der vorliegenden Erfindung ist, den Vollstrom des Wassers aus einer vorgeschalteten Reinigungsstufe mit dem erfindungsgemäßen Verfahren zu behandeln.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform erfolgt das Lösen der vorgegebenen Menge an Gas mittels einer Injektionseinrichtung unter vorgegebenen Prozessbedingungen, wobei solche Injektionseinrichtungen beispielsweise Düsen oder Diffusoren sein können, die insbesondere eine gleichmäßige Durchmischung des Wassers mit dem Gas bewirkten. Solche Injektionseinrichtungen sind im Stand der Technik bekannt.
Die Erfindung richtet sich ferner auch auf die Verwendung der vorgenannten Vorrichtung bzw. des vorgenannten Verfahrens zur Reinigung von Wasser, Insbesondere zur kontinuierlichen Trennung von Salzen, Feststoffen und/oder Gasen aus Flüssigkeiten, wie sie beispielsweise Im Produktionsprozess für die Paplerherstellung verwendet werden.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand verschiedener Ausfuhrungsbeisplele näher erläutert, wobei ausdrücklich darauf hingewiesen wird, dass es sich hierbei nur um einige mögliche Anwendungen des erfindungsgemäßen Verfahrens bzw. der erfindungsgemäßen Vorrichtung handelt und dass es selbstverständlich auch im Sinne der vorliegenden Erfindung liegt, das Verfahren und die Vorrichtung alternativ, insbesondere In anderen Kombinationen, zu verwenden. Dies bedeutet, beispielsweise das Verfahren oder die erfindungsgemäße Vorrichtung zur Reinigung von Wasser zu verwenden, wie sie beispielsweise In anderen Industriezweigen welche zum Beispiel Molkereien die Baustoffindustrie. metallverarbeitende und - erzeuqende industrie. etc. sind oder aber auch In der kommunalen Abwasserklärung zugrunde liegen.
So zeigen:
Gemäß dem hier dargestellten Ausführungsbeisplel weist solch ein Wasser neben den verschiedenen Begleitstoffen u.a. einen Härtegrad auf, der zwischen 80 und 100° deutscher Härte liegt. Dieses Wasser wird In einen weiteren Vorlagebehälter (nicht dargestellt) geführt, in welchem insbesondere zur Konditionierung weiteres Wasser zugeführt 12 wird, um insbesondere eine hydrodynamischen Konsistenz für die Anlage sicher zu stellen. Hierbei wird das zu reinigende Wasser verdünnt, wobei sich hierdurch beispielsweise der Härtegrad dahingehend reduziert dass er; in Abhängigkeit der Verdünnung, zwischen 25° und 500° deutscher Härte (dH) bevorzugt zwischen 25° und 80°dH und besonders bevorzugt zwischen 40° und 80° dH liegt.
Dieses Wasser wird nun einer weiteren Vorreinigungsstufe 5 zugeführt, die beispielsweise mit anaeroben Prozessbedingungen eine Reduzierung von Inhaltsstoffen des Wassers bewirkt. Selbstverstdndlich können auch andere Reinigungsvorrichtungen verwendet werden, wobei das hierdurch aufbereitete Wasser gemäß der vorliegenden Erfindung entweder im Vollstrom oder Im Teilstrom der erfindungsgemäßen Vorrichtung 11 zugeführt wird.
Die in dieser Stufe ausgetragenen Begleitstoffe, wie beispielsweise Kalziumverblndungen wie beispeilsweise Kalk, Gios andere Erdalkaliverbindungen, CSB -Fracht oder Feststoffe, werden vorzugsweise der Entsorgung 10 zugeführt bzw. hiervor nach den bekannten Methoden eingedickt und dann entsorgt. Alternativ hierzu können die Begleitstoffe auch als Sedimentationshilfe für wenigstens eine biologische Reinigungsstufe, vorzugsweise für den Belebtschlamm, verwendet werden. Es liegt auch im Sinn der vorliegenden Erfindung, dass die ausgetragenen Begleitstoffe einer Wiederverwertung zugeführt werden, wobei dies beispielsweise durch die Verwendung der Begleitstoffe als Zuschlagstoffe für Baumsterialien oder dergleichen erfolgen kann.
Das so gereinigte Wasser wird über einen Vorlagebehälter einer weiteren Reinigungsstufe 6 zugeführt, welche beispielsweise als aerobe Biologie zur weiteren Reduzierung insbesondere der CSB-Fracht verwendet wird. Gemäß dem hier dargestellten Ausführungsbeispiel wird hieran anschließend das gereinigte Wasser in einem Ausgleichsbecken 3 zusammengeführt und beispielsweise in einem Vorfluter 7 oder in den Produktionsprozess 8 zurückgeführt.
Erfindungsgemäß können auch Teile des gereinigten Wassers aus der Vorrichtung 11 zurück in die Konditionierung d.h. im Kreis gefahren werden.
Wie in diesem Ausführungsbeispiel dargestellt, wird gereinigtes Wasser 25 über die Leitung 24 einem Druckbehälter über eine Pumpe 27 zugeführt und Innerhalb diesem mit Luft 13 beaufschlagt. Im Anschluss wird am Punkt 12 ein erstes Hilfsmittel dosiert.
Hierbei liegen gemäß einer besonders bevorzugten Ausführungsform die Drücke des verdichteten Wassers im Bereich zwischen 2 und 10 bar, bevorzugt zwischen 3 und 7 bar und besonders bevorzugt zwischen 5 und 6 bar.
Die Durchmischung der beiden Wasserstrom beginnt gemäß der hier dargestellten Ausführungsform bei der Position A, wobei unter Umständen für die gleichmäßige Durchmischung der beiden Ströme besondere Vorkehrungen getroffen sind. Dies können beispielsweise eine Vielzahl von Eintassöffnungen sein, die auf dem Umfang der Hauptleitung angebracht sind, um insbesondere eine gleichmäßige Durchmischung der beiden Teilströme zu bewirken.
Auch alternative Methoden, wie sie im Stand der Technik bekannt sind, können verwendet werden. An der Position 12 wird ferner gemäß diesem Ausführungsbeispiel ein erstes Additiv dosiert, wobei gemäß einer besonders bevorzugten Ausführungsform als Regeltypparameter eine Prozessgröße am Auslauf 25 des gereinigten Wassers verwendet wird. Dies ist der pH-Wert.
Gemäß einem besonders bevorzugten Ausführungsbeispiel kann ein solches Additiv vorzugsweise eine alkalisch konditionierte Flüssigkeit sein, deren pH-Wert in einen anderen Prozess auf einen vorgegebenen Wert eingestellt wurde. Solche Wässer fallen zum Beispiel bei der Abwasserrelnigung oder auch bei der Reinigung in der Papierindustrie wie beispielsweise in Wäschern an (Waschwässer), wenn diese zum Beispiel alkalische konditioniert wurden. Diese, vorzugsweise alkalisch konditionierten Wässer, können dann vorzugsweise zur Einstellung wenigstens einer Prozessgröße, wie beispielsweise dem pH-Wert, des zu reinigenden Wassers verwendet werden.
In Abhängigkeit der hier erzielten Richtgrößen wird die Menge an Additiv am Punkt 12 dosiert. So kann durch die Dosierung einer Base der pH-Wert gesteuert werden. Das so vorbereitete Wasser wird in den Ruhebereich, der wie hier dargestellt innerhalb einer Mikroflotation angeordnet ist, geführt, in welcher die Expansion des Wasserstromes erfolgt. Die sich hierbei bildenden Blasen tragen wenigstens einen Teil der Begleitstoffe des Wassers als Flotat 16 an die Wasseroberfläche bzw. in dem Fall, dass die Auftriebskraft der Bläschen nicht ausreicht, sinken die angelagerten Schwebstoffe als Sediment 23 zum Boden des Behälters. Sowohl das Flotat als auch das Sediment werden abgezogen und zusammen oder getrennt, beispielsweise In einen Dünnschlammbehälter 26, zur weiteren Behandlung oder Verwertung zugeführt
Im oberen Drittel des Behälters wird das gereinigte Abwasser 25 abgeführt.
Gemäß einer weiteren, besonders bevorzugten Ausführungsform wird dem Haupfinrasserstrom an den Positionen C und/oder D ein weiteres Hilfsmittel (zweites Additiv) zugeführt, um insbesondere vor der Versetzung des Hauptwasserstroms mit einem gasgesättigten Wasser durch die Zugabe von beispielsweise Flockungsmitteln die Größe der Feststoftbestandteile im Abwasserstrom im Sinne einer Flockung bei Aggregatbildung zu erhöhen, um somit eine nachfolgende Behandlung zu verbessern.
Durch diese Anordnung können neben den Feststoffen auch gelöste Bestandteile des Wasserstroms ausgefällt werden, wobei insbesondere Calciumcarbonat oder Magnesiumcarbonat ausfallen, wenn der pH-Wert einen kritischen Grenzbereich überschreitet bzw. an den kritischen Grenzbereich gezielt herangeführt wird.
Ferner kann durch diese Prozessführung, entsprechend allgemeiner bekannter chemischer und physikalischer Gesetzmäßigkeiten, das Löslichkeitsgleichgewicht verschoben werden und somit gezielt durch die Einstellung des pH-Werts die Bildung von Ausfällungen gefördert werden.
Ferner wird durch die Verwendung der Entspannung eines komprimierten und mit Gas versetzten Wassers Kohlendioxid aus dem Wasser abgeführt, wodurch zusätzlich eine pH-Wert-Verschlebung (Erhöhung) stattfindet. Ferner können mittels dieses Verfahrens auch Begleitstoffe des Wassers oxidiert werden (z.B. reduzierte Schwefehrerbindungen, wie sie beispielsweise in einem anaeroben Reaktor entstehen könnten) und es kann somit auch die oxidative Umwandlung von geruchsintensiven Stoffen bewirkt werden.
Durch das erfindungsgemäße Verfahren werden neben den Feststoffen somit u.a. Carbonate sowohl mit dem Flotat, als auch mit dem Sediment abgeleitet, wobei das somit enthärtete Wasser darüber hinaus deutlich von organischer Fracht befreit wird. Zur Bewertung eines solchen Wassers werden insbesondere Kenngrößen oder Parameter, wie sie im Stand der Technik als CSB, BSB, OTS, organische Säuren und Schwefelverblndungen bekannt sind, verwendet.
Das Verfahren kann ferner auch derart gesteuert werden, dass der Enthärtungs- und der Separierungsprozess mit geeigneten organischen und/oder anorganischen Polyelektrotyten, z.B. mit entsprechenden Absorptions- bzw. Adsorptionshilfsmitteln, zlelwertgesteuert kontrolliert wird. Dies kann insbesondere auch zu den gewünschten Ergebnissen führen, dass eine sichere und kostengünstige Anlage betrieben wird.
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